劉家璇,魯一平,吳俊蓉,余思瑤,4,唐 靖,田 富,曾雨晴,成 鋼
[1.浙江省淡水水產研究所,浙江 湖州 313000;
2.湖南應用技術學院農林科技學院,湖南 常德 415000;
3.長江大學動物科學學院,湖北 荊州 434020:4.湖南鄉里里手農業科技發展股份有限公司,湖南 長沙 410000;
5.湖南文理學院生命與環境科學學院,湖南 常德 415000;
6.動物學湖南省高校重點實驗室(湖南文理學院),湖南 常德 415000]
隨著消費市場的不斷升級,消費者對于健康養殖農產品的需求也不斷增加。生態魚則是在健康養殖模式背景下產生的一種新型農產品,其原理是在有限的空間內利用不同養殖品種生活習性、食性的差異實現有機物的循環有效利用,同時運用生物浮床、微生物制劑、氧化曝氣池等現代技術對養殖水體進行凈化;
利用中草藥進行魚病防控,降低魚病發生率,減少漁藥殘留;
飼喂有機飼料增加魚肉品質;
調控水溫、pH值、水體溶解氧等有效降低應激反應,促進魚類生長,提高成活率,增加養殖經濟效益[1-5]。
湖南湘中地區匯聚湘江、沅水、枝江、洞庭湖等多個水系,非常有利于淡水魚養殖[6]。但隨著時代的發展,受人類活動、抗生素濫用、水體污染等一系列因素影響,湘中地區的水環境逐漸惡化。在有限的空間內進行科學高效的健康養殖,減少漁藥使用,對養殖水體進行科學合理凈化,實現高效循環利用,已成為湘中地區水產養殖業可持續發展的重要研究方向。目前,關于湘中地區生態魚研究主要集中于在有限空間高效利用土地資源[7-8]、在有限水資源的條件下進行水產養殖[9]以及解決漁藥濫用所產生的污染[10]等多重環境與自然生態問題。為解決上述問題,本研究通過與湖南鄉里里手農業科技發展股份有限公司進行校企合作,對其實際生產數據進行匯總分析,研究生態魚的成功養殖經驗,總結出適合湘中地區的淡水魚健康養殖模式,以期為其他地區生態魚健康養殖技術的推廣應用提供參考。
1.1 養殖品種
湘中地區的生態水產養殖始于20世紀50年代[11],主要以草魚、鯽魚及鯉魚等品種為主,歷史悠久。隨著水產科技研發的不斷投入及養殖技術的不斷積累,湘中地區的養殖品種已經擴大至以草魚、鳙魚和鯽魚為主的多個品種。而不同的養殖品種產生的收益均有所不同。目前,湖南鄉里里手生態魚養殖基地利用生態養殖模式,獲得生態魚漁獲量為960~2 879 ind/hm2,其飼料系數提高至1.1~1.8,相較于傳統養殖模式,飼料利用率系數平均提高了0.1~0.2[12-15](表1)。
表1 適合湘中地區生態魚養殖的優質品種及其特點介紹Tab.1 Introduction of the characteristics of high-quality eco-fish breeding varieties in Central Hunan Province
1.2 養殖品種組合
混合養殖是我國傳統養魚模式,但隨著現代消費者市場需求不斷增加以及可用于淡水魚養殖的土地不斷減少,混合養殖已逐漸不適應當今水產養殖業。生態綜合養殖是根據同種或不同種之間的魚生物學特征,通過合理的品種組合搭配來進行養殖,以達到充分利用水體的生產潛力以及空間來維持水域生態平衡,從而激發魚體生長潛力,最終達到提高飼料利用率、生態資源利用率以及養殖產量的目的。
里手生態養殖基地生產實踐表明,在湘中地區使用草魚-團頭魴的綜合養殖模式,可產生良好的經濟效益,相較于傳統同品種養殖,每hm2經濟效益增加了15.79%~50.00%,年均收益達到9 600~31 500元/hm2(表2)。
表2 湘中地區生態魚綜合養殖模式與傳統養殖模式結果比較Tab.2 Economic comparison between integrated ecological fish farming mode and traditional fish farming mode in Central Hunan Province
1.3 日常管理
1.3.1 養殖水氧管理
里手生態魚養殖基地養殖水體每10~15 d使用生態凈水系統換水1次,每次注入500~700 m3的水。在生態養殖魚繁殖旺季,每日增氧12 h。隨著溫度的不斷升高,水中溶解氧必須保持在5~7 mg/L之間,以達到提高魚類攝食率、降低飼料系數、加快魚類生長的目的。
1.3.2 巡塘管理
每日定點巡塘,巡塘時間為08:00—09:00以及20:00—21:00。巡塘管理的主要目的是觀察養殖魚活動、餌料進食以及池塘水質變化等情況,并定期對養殖水體中的溶解氧、pH值、氨氮和亞硝酸鹽等環境指標進行檢測并記錄,檢查魚類生長情況。
1.3.3 常見應激反應及應對措施
淡水魚類是低等有脊椎動物,與其他高等脊椎動物相比,其對生存環境的依賴性較大,當受外界環境影響時,會產生應激反應[16-17]。大量研究表明,水溫、pH值、水體溶解氧等因素是生態魚養殖過程中的主要應激源[18-19],對魚類生長具有重大影響,嚴重時可誘發應激反應,引發魚體疾病甚至死亡。此時,應根據臨床表現立即采取措施(表3),通過人工手段控制外界因素,減少其受外界刺激而對生長率、繁殖率以及死亡率等產生的影響。
表3 湘中地區生態魚類養殖過程中不同應激反應與相應措施Tab.3 Different stress responses and corresponding measures in the process of ecological fish culture in Central Hunan Province
如何處理養殖廢水一直是淡水漁業養殖人員研究的重點問題。大量的研究表明[20-24],種植不同模式的水生植物對養殖廢水有凈化作用。在前人研究的基礎上,湖南鄉里里手生態養殖基地使用生態凈水系統進行水體凈化。
2.1 生態組合凈水系統
本系統由普通養殖魚池、氧氣曝氣池、生態凈化池三部分組成。通過使用養殖魚池中推水裝置,將養殖廢水推入輸水管中,流入氧化曝氣池,促使養殖魚池中的吸污裝置將養殖污泥凝聚、泥水分離完成初步處理,隨后養殖廢水與回流污泥混合成初液,經導流區流入沉淀區,澄清后的水經管道排出,液體沉淀后污泥沿曝氣區底部回流至生態凈化池1中,再由生態凈化池1內的生物(水生植物、浮游生物等)開始一次降解,24 h后流入生態凈化池2中進行微生物降解凈化,最終凈化的水流回養殖魚池內,從而達到節約資源、循環利用的目的。
2.2 生物浮床技術原理
生物浮床技術是由床體、床架和保護網箱等組成的一項在水池中央的污水處理技術[25]。其原理為利用水生浮游生物、水生植物等對水體中的營養物質及其他物質進行吸附的特點,再結合水上栽培種植技術和水生生態工程措施,以在凈水池內種植大量植物且有計劃地分批次更換水生植物的形式,將植物根系吸附的養殖污染物質移出水體,從而起到保持、改善養殖水質的目的。
目前,里手生態養殖基地內種植的水生植物主要為薏苡(Coixlacryma-jobiL.)以及睡蓮(NymphaeatetragonaGeorgi),其效果顯著,根系吸附凈化水平均流量為1 994 m3/hm2。
2.3 微生態制劑與水質調控原理
目前,水產微生態制劑運用較為廣泛,使用時將其置于由氧化曝氣池以及生態凈化池等組成的生物凈化池中,進行養殖廢水處理。其運作原理[26-28]為利用養殖魚池內的浮游生物、有益微生物以及一些經過特殊加工工藝制成的能促進物質反應的活菌制劑等多重微生物制劑,來維持水環境平衡、凈化水質。其適用范圍非常廣闊,可用于養殖水體微生態調控、凈化養殖水質、促進生物反應等,也可用于調整或維持養殖魚腸道內微生態平衡,從而達到魚病防控、提高養殖魚成活率以及維持水環境平衡等多重目的。
目前,里手生態養殖基地內主要使用的水產微生態制劑為亞硝化單胞菌(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌(Ni-trosospira)以及亞硝化球菌(Nitrosococcus),其效果顯著,水色度平均保持在13.2,酸堿度范圍保持在7.0~8.5之間,水的硬度范圍為12~18度。
2.4 氧化曝氣池原理
養殖廢水中污染物主要源自飼料殘餌、魚類和其他飼養品種的排泄物,以及生物遺骸腐敗而產生的氮和磷等多重混合物[29-31]。目前,里手生態基地通過使用養殖魚池中推水裝置[32],將養殖廢水推入輸水管中,流入氧化曝氣池,促使養殖魚池中的吸污裝置將養殖污泥凝聚以及泥水分離而完成初步處理,隨后養殖廢水與回流污泥混合成初液,經導流區流入沉淀區,澄清后的水經管道排出,液體沉淀后污泥沿曝氣區底部回流入曝氣池。
2.5 生態凈化池原理
生態凈化池設立在氧化曝氣池中,其運作原理是利用浮游藻類、微生物、濾食性魚類等不同營養層次的水生生物自身的生物凈化能力[33-35],最大程度地吸收凈化養殖廢水中的氮和磷等營養鹽、有機碎屬以及浮游動植物,從而補充氧化曝氣池中的含氧量,進一步對養殖廢水進行處理。
目前,里手生態基地是利用狐尾藻(MyriophyllumverticillatumL.)、菹草(PotamogetoncrispusL.)以及放置少量鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)等不同層次的水生生物進行水體凈化,相較于傳統養殖用水,使用生物組合凈化系統能有效提高水體溶解氧濃度和改善水體透明度,抑制藻類過度生長,從而增加養殖魚經濟收益。
生態魚養殖疾病分為病毒性疾病、細菌性疾病以及寄生蟲病,明析各類疾病的癥狀、感染與傳播途徑、流行特點及剖檢癥狀對病原確診與疾病治療至關重要。通過運用中草藥組合配方,定期對養殖魚池、養殖場地、養殖用具和養殖水體等進行消毒,可有效提高魚病預防率。常規養殖中,通常是使用大量的漁藥進行魚病防治,但漁藥殘留過多。在減少魚病用藥的基礎上,保證魚類健康養殖成了研究重點[36]。大量研究表明[37-41],當發生魚類傳染病及寄生蟲病時,選用中草藥進行防治具有較好的治療效果,消毒周期與中草藥配方的選用應隨養殖魚的品種、周齡、飼養密度等因素的改變而進行調整。本研究中,湖南鄉里里手生態魚養殖基地使用的中草藥組合為貫眾+白菖蒲~苦楝+白菖蒲等,其對淡水魚類養殖中出現的豎鱗病的預防率達90%~95%。
表4 湘中地區生態養殖魚常見疾病診療及防治方法Tab.4 Diagnosis,treatment and prevention of common diseases in ecological aquaculture fish farming in Central Hunan Province
本研究在與湖南鄉里里手生態養殖基地校企合作的基礎上,總結了湘中地區生態魚養殖的選種、日常管理、綜合養殖模式以及養殖生態凈水系統等技術難點,如通過使用生態循環凈水工藝系統,對養殖廢水中的殘留飼料、魚類糞便、腐敗物等聚合物以及廢水中的化學需氧量、總氮、總磷等污染物進行處理,可使養殖廢水達到農業灌溉水標準;
用其進行農作物灌溉或淡水魚養殖,可有效節約成本;
通過使用大黃-苦楝等中草藥組合拌喂,使豎鱗病等魚病防治率達到90%~95%。
生態魚養殖前期對養殖廢水設備、生物餌料質量、中草藥組合飼料等要求較高,使生產成本比傳統養殖方式高,且無公害水產品與普通水產品價格差距小等原因,導致部分經營者只注重眼前的經濟利益,從而忽視環境保護,不愿意進行生態魚養殖。另外,中草藥魚病防控研究大部分集中在魚體體外抑菌實驗以及增加魚體免疫力等方面,關于中草藥成分對魚體靶器官的治療、中草藥對魚寄生蟲的抑制作用等研究較少,而現有中草藥魚病防治多是將中藥物原料或者組合物直接投放浸泡于水中,或者采取中草藥原料煎煮等初步提煉方法,雖有防治效果,但其加工工藝仍有待進一步提升。
綜上所述,生態魚養殖技術是提高生態養殖魚品質、降低養殖成本、減少環境污染的有效方法。該技術可提高湘中地區生態養殖成功率,并能為其他地區生態魚養殖提供可行性參考。
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